Роборыба объяснила стиль плавания личинки данио-рерио
Прерывистые движения помогают экономить энергию
Инженеры из Швейцарии создали водоплавающего робота ZBot, который имитирует форму тела и нервную систему личинок рыбки данио-рерио. Они выяснили, почему многие рыбы используют прерывистый стиль плавания, в котором периоды активной работы хвостом чередуются с пассивным движением вперед по инерции. Эксперименты показали, что это он позволяет роботу снизить энергозатраты не только за счет уменьшения сопротивления воды в пассивной фазе движения, как считалось раньше, но и благодаря дополнительному фактору – работе приводов в более эффективном режиме. Статья опубликована в журнале Science Robotics.
Инженеры нередко подсматривают идеи у природы, создавая роботов, которые воспроизводят живые организмы или их отдельные части. Такой подход называют биомиметикой или бионикой. Зачастую он помогает не только создать более эффективные механизмы, но и углубить понимание того, как устроены организмы. Например, австралийские исследователи, сравнив движения робоящерицы по вертикальной поверхности с поведением нескольких настоящих ящериц, показали, насколько важен угол разворота ступней для лазания по стенам. А швейцарские инженеры с помощью роботизированной модели миноги смогли уточнить детали взаимодействия центральной и периферической нервных систем, управляющих движениями водоплавающего животного.
Теперь другая группа инженеров из Швейцарии под руководством Сянсяо Лю (Xiangxiao Liu) и Оке Испеерта (Auke J. Ijspeert) из Федеральной политехнической школы Лозанны использовали биомиметику, чтобы разобраться, почему многие рыбы используют неравномерный стиль плавания: вместо постоянной работы хвостом, они чередуют фазы активного движения и пассивного скольжения по инерции. Подобная особенность характерна для множества водных обитателей, от личинок рыбки данио-рерио до